内容速览
1.肿瘤防治中心徐瑞华教授领衔的GLOW研究成果在《自然医学》发表
2.生命科学学院彭少麟教授团队揭示全球尺度下地下水对净初级生产力和土壤有机碳的影响
3.物理与天文学院申荣锋教授和刘尚飞副教授等在中等质量黑洞潮汐剥离白矮星的研究方面取得新进展
4.海洋科学学院苏明教授团队于地质流体运移系统中气烟囱构造的发育演化模式研究取得新进展
5.生态学院杨宇晨副教授团队揭示高体鰤响应急性盐度胁迫的分子机制
6.材料科学与工程学院付俊教授课题组开发3D打印高灵敏微凝胶传感器
01
肿瘤防治中心徐瑞华教授领衔的GLOW研究成果在《自然医学》发表
我国是胃癌高发国家之一，且大部分胃癌患者在确诊时已为晚期，仅能通过药物治疗延长生存期。然而，晚期胃癌具有高度异质性，传统化疗对其治疗效果不佳。探索晚期胃癌靶向治疗的临床研究众多，但目前进入临床应用的靶向治疗药物仅有抗HER2药物（如曲妥珠单抗）和抗VEGF药物（如阿帕替尼）。近年来的研究进展使化疗联合免疫治疗（PD-1抗体）成为晚期胃癌的一线标准治疗模式，但这一治疗模式在PD-L1低表达人群中的疗效仍存疑。
GLOW是一项全球性多中心III期随机对照研究，覆盖了中国、美国、欧洲、日本等多个国家和地区的160多个研究中心，其中约25%的研究中心位于中国。该研究共纳入507例符合条件的Claudin18.2阳性/HER2阴性晚期胃癌患者（中国患者占比约30%），按照 1:1 的比例随机分配至 Zolbetuximab+化疗（卡培他滨+奥沙利铂 [CAPOX]）组（254 例）或安慰剂+CAPOX 组（253 例）。经 8 周期治疗后，患者继续使用Zolbetuximab+卡培他滨或安慰剂+卡培他滨治疗。主要研究终点为基于RECIST v1.1无进展生存期（PFS），关键次要终点为总生存期（OS），其他次要终点包括客观缓解率（ORR）、缓解持续时间（DoR）和安全性等。
GLOW研究结果显示，与安慰剂+CAPOX组相比，Zolbetuximab+CAPOX组的PFS显著提升，治疗组和安慰剂组的中位PFS分别为8.21个月（95%CI：7.46–8.84）和6.80个月（95%CI：6.14–8.08），疾病进展或死亡风险降低了31.3%（HR=0.687；P=0.0007），达到了主要终点。在关键次要终点方面，Zolbetuximab与CAPOX联合用药显著延长了OS，治疗组和安慰剂组的中位总生存期分别为14.39个月（95%CI：12.29-16.49）和12.16个月（95%CI：10.28-13.67），死亡风险降低了22.9%（HR=0.771；P=0.0118）。此外，在CAPOX基础上加入Zolbetuximab进行治疗，未增加严重不良反应发生率（治疗组和安慰剂组分别为47.2%、49.8%）。
GLOW研究意向治疗分析人群总生存期曲线图
以上研究成果以“Zolbetuximab plus CAPOX in CLDN18.2-positive gastric or gastroesophageal junction adenocarcinoma:the randomized, phase 3 GLOW trial”为题发表于国际顶级医学期刊《自然医学》（Nature Medicine）。该研究的全球首席研究者、中山大学肿瘤防治中心徐瑞华教授为该论文的通讯作者。
来源：中山大学肿瘤防治中心
“胃癌一线治疗的新选择！徐瑞华教授领衔的GLOW研究成果在《自然医学》发表“
02
生命科学学院彭少麟教授团队揭示全球尺度下地下水对净初级生产力和土壤有机碳的影响
地下水作为一种重要的淡水资源，对人类和生态系统重要性是不言而喻的。因此，地下水的生态水文过程和生物地球化学过程如何影响生态系统服务(ES)，一直是科学界乃至社会民众关注的热点。以往的研究发现浅层地下水对区域生态系统服务具有重要的非线性影响。然而，目前仍不清楚在全球尺度上地下水是如何影响生态系统服务的，也未能揭示地下水产生的生态系统服务效应是如何如何响应关键的环境因子的，而这些问题恰恰是地下水保护与管理最需要解决的重要科学问题。
中山大学生命科学学院彭少麟教授团队，近期通过大数据分析，利用高分辨率数据集，首次阐明了地下水位深度(WTD)与生态系统服务中的净初级生产力(NPP)和土壤有机碳(SOC)相关关系的全球格局，并运用空间同步自回归建模，揭示了WTD与NPP、SOC的相关关系对关键环境因子的响应。研究结果表明，WTD与NPP、SOC的相关关系在全球陆地范围广泛存在（分别占全球所有流域的61.5%和64.7%），且WTD-NPP负相关关系（NPP随地下水水位上升而减少）比正相关更为常见，而WTD-SOC正相关关系（SOC随地下水水位上升而增加）则略高于负相关关系。气候和土地利用是调节WTD-NPP和WTD-SOC相关关系的主要环境因子，而地形、土壤类型和灌溉也是重要的影响因素。在全球尺度上，地下水与NPP和SOC等生态系统服务的关系具有空间异质性，并且可能易受当前和未来气候及土地利用变化的影响。该研究表明地下水流量和水位变化的潜在保护和整体管理对未来生态系统服务的影响应该受到重点关注。
以上研究成果以“Groundwater effects on net primary productivity and soil organic carbon: a global analysis” 为题发表于环境科学与生态学期刊Environmental Research Letters 。中山大学生命科学学院博士生黄蓓为该论文第一作者，中山大学彭少麟教授为文章的共同通讯作者之一。
来源：中山大学生命科学学院
“我院彭少麟教授团队揭示全球尺度下地下水对净初级生产力和土壤有机碳的影响”
03
物理与天文学院申荣锋教授和刘尚飞副教授等在中等质量黑洞潮汐剥离白矮星的研究方面取得新进展
近几年，空间X射线望远镜发现了几个在星系中心和星团中发生的准周期X射线爆发。Andrew King和申荣锋等人认为这些源可能来自中等质量黑洞潮汐剥离白矮星事件，而这种事件恰好提供了一个极佳的窗口来寻找和测量这种黑洞。到目前为止，中等质量黑洞相比于恒星级质量黑洞和超大质量黑洞，它们存在的确凿证据依然非常少，但对于理解黑洞成长和星系形成至关重要。
尽管天文学家猜测这类事件可能是中等质量黑洞潮汐剥离白矮星，但由于这个过程的研究大多是通过解析近似的方法进行，因此一直没有得到明确的解答。为了验证这些观测现象是否与接近中等质量黑洞附近的白矮星的缓慢死亡过程相关，陈劲鸿等人进行了详细的三维流体动力学模拟，更加准确地模拟了这个过程。通过数值模拟，他们明确了观测现象确实可以用中等质量黑洞潮汐剥离白矮星进行解释，同时他们还进一步得到了白矮星被剥离质量和物质回落率跟轨道参数的关系。这些剥离质量的多少和后续的演化过程将决定中等质量黑洞吞噬白矮星过程中产生的辐射的特征。
陈劲鸿等人发现通过X射线望远镜（比如Swift和爱因斯坦探针），天文学家可以对它们周期性发出的X射线爆发进行探测。同样令人兴奋的是，陈劲鸿等人还发现，如果这种事件发生离地球足够近（约在1千万光年内），下一代引力波探测器（比如LISA和天琴）很可能也可以探测到这种系统旋进过程发生的引力波信号。这些白矮星潮汐剥离的数值模拟将有助于天文学家理解这种在夜空中闪烁的奇怪现象，并且进行多信使的时域天文观测来认证模型和搜寻中等质量黑洞。
天琴和LISA可探测引力波信号的最大距离（取两者最大值）跟白矮星和黑洞质量的关系
以上研究成果以“TidalStripping of a White Dwarf by anIntermediate-mass Black Hole”为题发表于期刊The Astrophysical Journal，第一作者为博士研究生陈劲鸿，申荣锋教授和刘尚飞副教授为共同通讯作者。
来源：中山大学物理与天文学院
“我院申荣锋教授和刘尚飞副教授等在中等质量黑洞潮汐剥离白矮星的研究方面取得新进展”
04
海洋科学学院苏明教授团队于地质流体运移系统中气烟囱构造的发育演化模式研究取得新进展
气烟囱是地球深部流体垂向迁移的重要路径，因此了解气烟囱的形成和演化对于油气勘探和地质灾害风险评估至关重要。然而，往往背景环境条件（如海底地形、构造、沉积物供应通量）对气烟囱发展的影响尚未得到充分的研究。
深水沉积过程与资源效应研究团队利用高分辨率三维地震数据，在神狐海域（南海北部珠江口盆地的天然气水合物试采区）识别了59个气烟囱，其中35个与断层相交。在气烟囱-断层相交界面之上，气烟囱内部地震反射结构以杂乱且不连续的反射为主。相交界面下方的内部反射结构显示出更多的连续反射特征，这种连续的反射特征在不与断层相交的气烟囱中也很常见。更高程度的杂乱或不连续地震反射可能表明气烟囱内部裂隙网络更为破碎化。这可能是由于断层为气烟囱提供了额外的流体通量并增加了内部流体压力所造成的。
现今地势起伏的海底峡谷区域可分为峡谷间区域、峡谷内区域和峡谷下游的平坦区域。峡谷间和峡谷内区域下方的气烟囱在平面上呈现出明显的拉长椭圆形，平面长轴方位角近似平行于峡谷走向。在垂向上，峡谷间区域下方的气烟囱比峡谷内和平坦区域下方的气烟囱高度更高。由于峡谷间区域的沉积物更厚，覆岩压力更高，这可能会在深部储层区域引起更强的超压积聚。这种超压分布特征可能会促使气烟囱聚集发育于峡谷间区域。覆岩应力场的最大梯度边界，也就是峡谷的主要的延伸方向，可能限制了水力压裂发生的位置与方向，进而影响了气烟囱的分布与形态特征。这项研究为受地形和断层条件影响的气烟囱在分布、形态和内部结构演化方面提供了见解。有助于更好地理解地质流体如何在盆地中发生迁移。
（A，B）模式图展示了断层对气烟囱内部结构产生影响的方式；（C）模式图展示了海底峡谷地形对气烟囱分布模式产生影响的方式
以上研究成果“How do fault systems and seafloor bathymetry influence the structure and distribution characteristics of gas chimneys?”发表于Basin Research。论文第一作者为博士研究生张伯达，通讯作者为苏明教授。
来源：中山大学海洋科学学院
“海院科研动态（80）| 地质流体运移系统中气烟囱构造的发育演化模式研究取得新进展“
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生态学院杨宇晨副教授团队揭示高体鰤响应急性盐度胁迫的分子机制
高体鰤（Seriola dumerili）又称章红鱼，属于深海洄游鱼类。其生长迅速，肉质鲜美，是极具海水养殖业潜力的候选品种。相比较于其他水产养殖生物而言，对高体鰤最适宜的养殖条件，如水体盐度等方面的了解仍较少，限制了高体鰤的人工育种及养殖。因此，全面了解水体环境变化对高体鰤的生长、发育等的影响有助于我们优化高体鰤的养殖技术，提升高体鰤的产量和肉质。
基于这一目的，在本研究中，中山大学生态学院杨宇晨副教授团队与广东海洋大学团队合作，利用比较转录组学的方法探究不同水体盐度下高体鰤幼鱼鳃和肾脏所受到的影响及其响应机制。结果显示，在鳃中，与对照组（30ppt）相比，低盐度（10ppt）和高盐度（40ppt）胁迫分别诱导了445和423个差异表达基因 (DEGs)。这些DEGs主要参与软骨和骨骼发育、离子转运和免疫反应。与对照组相比，离子分泌和渗透调节相关的转运蛋白基因slc12a2/nkcc1和cftr的表达水平在低盐度处理时显著下调，以减少Na+、K+和Cl-离子的分泌，但在高盐度条件下略有激活，以增加离子排泄，维持体内渗透压平衡。同时，相较于对照组，低盐度或高盐度条件下鳃软骨和骨骼发育相关的过程均发生显著改变，说明适宜的水体盐度对高体鰤维持鳃的正常结构、改善呼吸和渗透调节至关重要。
在肾脏中，高、低盐度胁迫共诱导出了539和600个DEGs，主要参与了氧转运、前肾发育、生长调节、凝血、离子跨膜转运和免疫反应等过程。值得注意的是，肾脏中与免疫反应和凝血相关的基因，如组织相容性复合体基因mhc1和补体基因c3在低盐和高盐胁迫时均发生显著的表达下调，导致其炎症反应受到抑制，阻碍病原体的清除，并破坏细胞内稳态，最终降低高体鰤的健康程度和产量。另外，水体盐度偏离其最适水平时还会增加高体鰤摄入和积累环境毒素的风险，进而增加对公共食品安全的威胁。
高体鰤肾脏在不同盐度胁迫条件下的基因富集趋势分析
以上研究结果以“Divergent molecular responses of greater amberjack (Seriola dumerili) to acute salinity stress revealed by comparative transcriptome analysis” 为题发表在海洋学期刊Frontiers in Marine Science 。中山大学生态学院2022级研究生刘玉琪为本论文第一作者，杨宇晨副教授为共同通讯作者。
来源：中山大学生态学院
“杨宇晨副教授团队揭示高体鰤响应急性盐度胁迫的分子机制”
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材料科学与工程学院付俊教授课题组开发3D打印高灵敏微凝胶传感器
水凝胶柔性传感器在健康和运动监测方面具有广阔的应用前景。水凝胶传感器灵敏度较低，是制约其发展和应用的关键问题。设计和构筑仿生微结构是提高柔性传感器灵敏度、降低检测限的重要思路。微凝胶3D打印是构筑微结构的有效手段，但存在结构稳定性较差，打印效率低等问题。研究和开发快速、直接打印的微凝胶墨水，提高其机械性能，是解决水凝胶3D打印技术瓶颈，推动其在柔性可穿戴设备、组织工程等领域广泛应用的关键。
付俊教授团队开发了一种基于微凝胶增强双网络水凝胶的3D打印策略，构筑微结构柔性传感器，大幅度提高了传感灵敏度，并且获得了优异的强韧性，应用于生物力学监测和运动轨迹追踪。该研究的主要创新思想是：以聚电解质微凝胶为基本单元和能量耗散中心，与第二网络形成互穿双网络结构，合成高强韧水凝胶。利用微凝胶-单体分散液可逆的凝胶-溶胶转变特性，实现了室温下直接挤出打印，然后紫外光固化，制备得到高强韧、稳定的微结构，从而解决了传统3D打印水凝胶流动性、可打印性与结构稳定性之间的矛盾，为3D打印高精度且稳定的微结构提供了新思路。
该课题组以聚（2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸）（PAMPS）微凝胶作为基本牺牲单元以耗散能量，与聚丙烯酸（AAc）第二网络互穿形成微凝胶增强双网络水凝胶，含水量高达65%时，拉伸强度可1.61 MPa，断裂韧性5.08 MJ/m³。3D打印水凝胶的机械性能与模板法制备的水凝胶完全一致，经利刃切割后仍保持结构完整，解决了传统的3D打印水凝胶传感器机械性能差，结构与性能不稳定的难题。
微凝胶增强双网络水凝胶具有较好的传感灵敏度和出色的传感稳定性。基于这一优势，该课题组设计制造了用于监测足底生物力学特性的阵列式传感器。根据人体足骨骼分布，设计了一个具有八通道水凝胶传感器阵列的可穿戴鞋垫，监测步态过程中足底应力分布，在健康监测和智能医疗设备中有着良好的应用前景。 3D打印的尖锐结构在低载荷下显著增加接触面积并发生应力集中，大幅提高灵敏度。如：微金字塔的压力灵敏度比圆柱结构提高了50倍。利用不同微结构传感器的灵敏度差异，设计了空间分布的微结构传感器阵列，通过传感器信号的实时变化，跟踪、定位小乌龟的爬行轨迹，在软机器人及柔性可穿戴电子设备方面具有广泛的应用前景。
3D打印微结构传感器阵列应用于轨迹跟踪
以上研究成果以“3D Printed Microstructured Ultra-Sensitive Pressure Sensors Based on Microgel-Reinforced Double Network Hydrogels for Biomechanical Applications”为题发表在Materials Horizons。文章的第一作者是中山大学材料科学与工程学院2021级硕士研究生郑静霞和2021级博士研究生陈国旗，付俊教授为通讯作者。
来源：中山大学材料科学与工程学院
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